加热炉优化调度模型及算法研究

加热炉是热轧生产中主要的能源消耗设备,其合理调度对于降低生产过程的能耗和生产成本都具有重要作用.根据加热炉的生产工艺和约束条件建立了加热炉优化调度数学模型,针对模型特点提出了分散搜索(scattersearch,SS)算法,设计了基于随机变量序列的投票组合算子和单点交叉组合算子.根据国内某钢铁企业加热炉生产过程的实绩随机生成40个测试案例,进行实验,分析了参考集规模及不同组合算子对SS算法性能的影响,并与遗传局域搜索(genetic local search,GLS)算法的求解结果进行了比较.结果表明所提出的模型和算法对解决本文研究的加热炉调度问题有效.

加工时间可可控控的炼钢调调度度问题两阶段模型及优化算法

炼钢–精炼–连铸是钢铁产品的关键生产工序,其有效的调度对生产过程中减少热能消耗、提高生产效率具有重要意义.根据生产过程中工序加工时间可控性和主要工艺约束提出了分散搜索(scatter search,SS)算法和数学规划相结合的两阶段求解算法.第1阶段应用SS算法基于各阶段正常的加工时间,确定炼钢–精炼生产阶段各设备的加工炉次集和各炉次的加工顺序.第2阶段将SS求得的解转化为时间约束网络图,建立了以炉次等待设备时间和设备等待炉次时间及最大完成时间最小为调度目标,工序加工时间可控的混合整数规划模型,应用CPLEX求解模型确定各炉次的加工时间和开始时间.基于国内某钢铁企业炼钢–精炼–连铸生产过程的实绩生成了14个不同规模的测试案例,对钢厂生产实绩效果与本文两阶段求解算法的优化效果进行了对比,分析了不同等待时间权重对两阶段算法性能的影响,并与采用遗传局域搜索(genetic local search,GLS)算法与数学规划相结合的求解算法的优化效果进行了比较.实验结果表明本文给出的模型和两阶段求解算法对加工时间可控的炼钢–精炼–连铸调度问题的优化效果很好.

FSFIS问题的基于随机kick的ILS&TS混合算法

提出了一种基于随机kick的迭代局域搜索算法(ILS)求解存储容量受限的流水车间问题(FSFIS)·该算法使用新颖的多对不交叉的交换移动构成kick移动,并采用回溯机制保证搜索在有利的空间内进行·通过应用4种邻域结构,每种情况下产生480组随机数据的试验证明该新型算法是快速有效的近优算法·设计了一种在原有的静态禁忌搜索算法中引入了基于随机kick的迭代局域搜索算法的混和算法,这种混合算法可以充分发挥原有的2种算法的各自优势,使目标函数进一步改进·

提高电子稳像灰度投影算法运算速度的研究

采用灰度投影算法检测图像序列的帧间运动矢量,具有图像信息利用充分、算法稳定性好等优点。但以往使用全局搜索算法寻找最佳匹配点,运算量大、耗时长。通过对灰度投影算法相关曲线的分析,利用其具有单峰性的特点,提出了三点局域自适应搜索算法。该算法与全局搜索算法相比,运算量小、耗时少。仿真实验验证了该算法的速度和性能。

考虑工作量平衡的多旅行商问题及其求解

根据多旅行商问题(MTSP)特点,针对最小化各旅行商最长路线这一优化目标,提出改进蚁群算法(IACO)。最小化各旅行商最长路线考虑各旅行商的工作量平衡,更具实际应用意义。算法中信息素更新与限制遵循最大最小蚁群算法(MMAS)框架,为提高算法性能设计混合局域搜索算法。利用文献中标准算例进行检验,结果表明,所设计蚁群算法与三种遗传算法相比表现出较强竞争性。

旅行商问题的可近似性研究

在介绍了计算复杂性理论与近似算法理论的基础上,讨论了旅行商问题的可近似性,并给出了一种用于求解旅行商问题的近似算法:局域搜索算法。